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Zernike矩在橡胶添加剂太赫兹光谱定量分析中的应用研究
被引量：
2
1
作者
殷贤华
郭超
+1 位作者
李安
莫玮
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2725-2731,共7页
近年来,“绿色轮胎”发展备受关注。在绿色轮胎制造过程中需要多种橡胶添加剂,而橡胶添加剂的含量与绿色轮胎能否达标密切相关,因此,对轮胎橡胶中相关橡胶添加剂的定量检测具有重要意义。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已经成功应用于物...
近年来,“绿色轮胎”发展备受关注。在绿色轮胎制造过程中需要多种橡胶添加剂,而橡胶添加剂的含量与绿色轮胎能否达标密切相关,因此,对轮胎橡胶中相关橡胶添加剂的定量检测具有重要意义。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已经成功应用于物质定量分析领域,但当定量分析对象为多组分混合物时,由于混合物光谱出现重叠和失真等原因,会导致定量分析结果不理想。针对此问题,将Zernike矩作为一种光谱预处理技术引入到橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量分析中,提出了基于Zernike矩结合支持向量回归(Zernike moment-support vector regression, ZM-SVR)的太赫兹光谱定量分析方法。首先,以影响绿色轮胎质量能否达标的三种橡胶添加剂氧化锌、白炭黑和2-巯基苯并噻唑(MBT)为定量检测对象,将3种橡胶添加剂与丁腈橡胶构成多组分混合物实验样本,并通过太赫兹时域光谱系统测得样本的太赫兹光谱;然后,对太赫兹光谱进行分析与处理,得到其吸收系数、消光系数和折射率3种光学参数后,将3种光学参数构建为样本的太赫兹三维光谱,并利用Zernike矩提取太赫兹三维光谱灰度图的特征信息;最后,利用支持向量回归建立样本太赫兹三维光谱灰度图特征信息和目标成分含量之间的定量模型,从而对混合物样本中目标成分含量进行分析。利用该方法得到的定量模型预测集相关系数均大于等于0.952 2,均方根误差均小于等于2.267 2%。为进一步验证该方法的有效性,将定量分析结果与常规方法PLS和SVR的结果进行了对比。对比发现,相比常规方法得到的定量分析结果, Zernike矩结合支持向量回归方法所得结果的准确性和稳定性均得到了明显提升。因此, Zernike矩结合支持向量回归方法为橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量检测提供了新思路,在绿色轮胎及橡胶的质量检测领域具有广阔应用前景。
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关键词
太赫兹时域光谱
定量分析
ZERNIKE矩
橡胶添加剂
多组分混合物
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职称材料
2-巯基苯并噻唑的太赫兹时域光谱定量研究
被引量：
6
2
作者
殷贤华
姜燕
+2 位作者
吕斌川
陈德勇
陈涛
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期83-87,共5页
为了减少由于橡胶促进剂2-巯基苯并噻唑(MBT)掺假而导致橡胶制品质量不过关的问题,提出利用太赫兹时域光谱技术对MBT的有效含量进行定量研究。利用太赫兹透射测量得到MBT和聚乙烯混合物在0.3THz～1.4THz的吸收特征谱,提出了一种基于最...
为了减少由于橡胶促进剂2-巯基苯并噻唑(MBT)掺假而导致橡胶制品质量不过关的问题,提出利用太赫兹时域光谱技术对MBT的有效含量进行定量研究。利用太赫兹透射测量得到MBT和聚乙烯混合物在0.3THz～1.4THz的吸收特征谱,提出了一种基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的MBT定量检测模型,将LS-SVR模型分别与偏最小二乘模型和支持向量机回归模型进行比较,得到模型预测集均方根误差分别为1.1330%,2.5583%和2.3869%。结果表明,LS-SVR的定量模型可取得更好的效果,其精度更高,稳定性更好。本研究为MBT定量检测提供了新的快速且有效的方法。
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关键词
光谱学
定量分析
太赫兹时域光谱
2-巯基苯并噻唑
最小二乘支持向量回归
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职称材料
题名
Zernike矩在橡胶添加剂太赫兹光谱定量分析中的应用研究
被引量：
2
1
作者
殷贤华
郭超
李安
莫玮
机构
桂林电子科技大学电子工程与自动化学院
广西
自动检测技术与仪器重点实验室
国家
橡胶
及橡胶制品
质量
监督
检验中心
(
广西
)
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2725-2731,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61841502,11574059)
广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA281314)资助
文摘
近年来,“绿色轮胎”发展备受关注。在绿色轮胎制造过程中需要多种橡胶添加剂,而橡胶添加剂的含量与绿色轮胎能否达标密切相关,因此,对轮胎橡胶中相关橡胶添加剂的定量检测具有重要意义。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已经成功应用于物质定量分析领域,但当定量分析对象为多组分混合物时,由于混合物光谱出现重叠和失真等原因,会导致定量分析结果不理想。针对此问题,将Zernike矩作为一种光谱预处理技术引入到橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量分析中,提出了基于Zernike矩结合支持向量回归(Zernike moment-support vector regression, ZM-SVR)的太赫兹光谱定量分析方法。首先,以影响绿色轮胎质量能否达标的三种橡胶添加剂氧化锌、白炭黑和2-巯基苯并噻唑(MBT)为定量检测对象,将3种橡胶添加剂与丁腈橡胶构成多组分混合物实验样本,并通过太赫兹时域光谱系统测得样本的太赫兹光谱;然后,对太赫兹光谱进行分析与处理,得到其吸收系数、消光系数和折射率3种光学参数后,将3种光学参数构建为样本的太赫兹三维光谱,并利用Zernike矩提取太赫兹三维光谱灰度图的特征信息;最后,利用支持向量回归建立样本太赫兹三维光谱灰度图特征信息和目标成分含量之间的定量模型,从而对混合物样本中目标成分含量进行分析。利用该方法得到的定量模型预测集相关系数均大于等于0.952 2,均方根误差均小于等于2.267 2%。为进一步验证该方法的有效性,将定量分析结果与常规方法PLS和SVR的结果进行了对比。对比发现,相比常规方法得到的定量分析结果, Zernike矩结合支持向量回归方法所得结果的准确性和稳定性均得到了明显提升。因此, Zernike矩结合支持向量回归方法为橡胶添加剂多组分混合物的太赫兹光谱定量检测提供了新思路,在绿色轮胎及橡胶的质量检测领域具有广阔应用前景。
关键词
太赫兹时域光谱
定量分析
ZERNIKE矩
橡胶添加剂
多组分混合物
Keywords
Terahertz time-domain spectroscopy
Quantitative analysis
Zernike moment
Rubber additives
Multicomponent mixtures
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
在线阅读
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职称材料
题名
2-巯基苯并噻唑的太赫兹时域光谱定量研究
被引量：
6
2
作者
殷贤华
姜燕
吕斌川
陈德勇
陈涛
机构
桂林电子科技大学电子工程与自动化学院
国家
橡胶
及橡胶制品
质量
监督
检验中心
(
广西
)
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期83-87,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(11574059)
广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFBA139252)
+2 种基金
桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(2016YJCX27)
桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室基金资助项目(YQ14113)
桂林电子科技大学研究生科研创新基金资助项目(YJCXS201560)
文摘
为了减少由于橡胶促进剂2-巯基苯并噻唑(MBT)掺假而导致橡胶制品质量不过关的问题,提出利用太赫兹时域光谱技术对MBT的有效含量进行定量研究。利用太赫兹透射测量得到MBT和聚乙烯混合物在0.3THz～1.4THz的吸收特征谱,提出了一种基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的MBT定量检测模型,将LS-SVR模型分别与偏最小二乘模型和支持向量机回归模型进行比较,得到模型预测集均方根误差分别为1.1330%,2.5583%和2.3869%。结果表明,LS-SVR的定量模型可取得更好的效果,其精度更高,稳定性更好。本研究为MBT定量检测提供了新的快速且有效的方法。
关键词
光谱学
定量分析
太赫兹时域光谱
2-巯基苯并噻唑
最小二乘支持向量回归
Keywords
spectroscopy
quantitative analysis
terahertz time-domain spectroscopy
2-mercaptobenzothiazole
least squares-support vector regression
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Zernike矩在橡胶添加剂太赫兹光谱定量分析中的应用研究
殷贤华
郭超
李安
莫玮
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
2-巯基苯并噻唑的太赫兹时域光谱定量研究
殷贤华
姜燕
吕斌川
陈德勇
陈涛
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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